Clasificación y Ventajas que ofrecen las emulsiones.


CLASIFICACIÓN DE LAS EMULSIONES

POR SU POLARIDAD


Las emulsiones se clasifican en tres categorías: Aniónicas, catiónicas y no iónicas. En la práctica, las dos primeras son usadas en la construcción y mantenimiento vial. Las no iónicas, actualmente no tienen uso, pero en el futuro pueden llegar a tener una mayor utilización con el avance la tecnología. La clasificación de aniónicas y catiónicas se refiere a las cargas eléctricas que rodean a las partículas de asfalto. De acuerdo a una ley básica de la electricidad: Cargas del mismo signo se repelen y cargas contrarias se atraen. Cuando dos polos (un ánodo y un cátodo) se sumergen en un líquido a través del cual fluye una corriente eléctrica, el ánodo se carga positivamente y el cátodo negativamente. Si se hace pasar corriente eléctrica a través de una emulsión que contiene partículas de asfalto cargadas negativamente, estas migraran hacia el ánodo, entonces la emulsión se denomina aniónica. Inversamente, las partículas de asfalto cargadas positivamente se dirigirán al cátodo, por lo cual la emulsión será catiónica. En las emulsiones no iónicas, las partículas de asfalto son neutras, y por consiguiente no serán atraídas por ninguno de los polos.


POR LA VELOCIDAD DE ROTURA

La ruptura de una emulsión asfáltica es el fenómeno que se produce cuando los glóbulos de asfalto de la emulsión dispersa en el agua, en contacto con el agregado mineral, sufren una ionización por parte del agregado, dando origen a la formación de un compuesto insoluble en agua, que se precipitará sobre el material pétreo.

La coalescencia se refiere al proceso que sigue la emulsión para convertirse nuevamente en betún asfáltico. 

La tendencia a coalescer está estrechamente relacionada con la capacidad de mezcla de una emulsión.

Las emulsiones de acuerdo a la rapidez con que el asfalto puede llegar a la coalescencia se clasifican según el Instituto del Asfalto en:

RS de rotura rápida
MS de rotura media
SS de rotura lenta

Una emulsión RS tiene escasa o ninguna habilidad para mezclarse con el agregado, una emulsión MS se mezcla con mayor facilidad con agregados gruesos pero no con finos, y una emulsión SS se mezclará más fácilmente con agregados finos.


La AASHTO y la ASTM han desarrollado normas para los siguientes tipos de emulsión:

Tabla II.3. Normas desarrolladas por la AASHTO y la ASTM
 
La letra C antes del tipo de emulsión significa catiónica. La ausencia de esta letra, significa aniónica o no iónica. Por ejemplo RS-1 puede ser aniónica o no iónica y CRS-1 es catiónica.

El tipo de aplicación determina además la viscosidad requerida para el producto, por lo tanto las cifras 1 y 2 indican grados de viscosidad baja y alta respectivamente.

De acuerdo a las condiciones climáticas en el entorno de la obra, muchas veces será necesario el uso de emulsiones cuyo residuo asfáltico tenga mayor dureza. Estas se diferencian colocando una letra “h” al final de su denominación cuando la penetración del residuo está entre 40 y 90 décimas de mm.

La “HF” significa alta flotación, la cual se mide por la prueba de flotación (AASHTO T50 ó ASTM D139).

La emulsión de grado CSS-lh se utiliza para preparar mezclas especiales, como el Mortero Asfáltico (Slurry Seal). Con la adición de polímeros a esta emulsión, se produce el Micropavimento (Microsurfacing).

VENTAJAS QUE OFRECEN LAS EMULSIONES

Las emulsiones asfálticas pueden ser empleadas en todas las capas de un pavimento, en revestimientos asfálticos nuevos, en recapeos, en rejuvenecimiento de pavimento y hasta en operaciones de parcheo. Entre las ventajas que ofrecen podemos señalar las siguientes:

Para la preparación de las Emulsiones Asfálticas se requiere poca energía, únicamente para diluir el betún asfáltico que alimentará el molino coloidal.

Al sustituir los fluidificantes por agua, se economiza el costo de los derivados de petróleo, con la consiguiente conservación de la energía, durante el proceso de la producción de la emulsión, debido a que no se requiere elevar la temperatura de sus componentes.

Evitan la polución ambiental, debido a que el proceso de mezcla, se realiza a temperatura ambiente, lo cual evita la emisión de gases contaminantes.

La preparación de la emulsión a temperatura ambiente evita la oxidación del ligante asfáltico.

Usadas en tratamientos superficiales o en premezclados en frío, evitan pérdidas de dinero con relación a los asfaltos diluidos, porque no ocasionan la evaporación de solventes durante el proceso de curado.

En tratamientos superficiales llevan ventaja con relación a la utilización de otro ligante, porque presentan óptima adherencia con cualquier tipo de agregado, sin necesidad de aditivos de adherencia.


Estas ventajas de: Conservación de energía y de reducción de la polución atmosférica han motivado, en los países de mayor desarrollo, el uso preferente de las emulsiones asfálticas en la construcción de carreteras.

Tabla II.4. Cuadro comparativo de los materiales asfálticos








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